WO2014096039A1 - Induktivladespulenvorrichtung - Google Patents

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WO2014096039A1
WO2014096039A1 PCT/EP2013/077148 EP2013077148W WO2014096039A1 WO 2014096039 A1 WO2014096039 A1 WO 2014096039A1 EP 2013077148 W EP2013077148 W EP 2013077148W WO 2014096039 A1 WO2014096039 A1 WO 2014096039A1
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unit
conductor
inductive charging
charging coil
coil device
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PCT/EP2013/077148
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French (fr)
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Marcin Rejman
Guenter Lohr
Juergen Mack
Dragan Krupezevic
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Inductive charging coil devices in particular handheld power inductor charging coil devices, having at least one coil unit are already known.
  • the invention is based on an inductive charging coil device, in particular a handheld power inductor coil device, with at least one coil unit.
  • the coil unit has at least one conductor with at least two main sections arranged in parallel in terms of line technology.
  • a "coil unit” is to be understood as meaning in particular a unit which has at least one conductor loop with at least one winding formed by a conductor
  • the coil unit is intended to transmit and / or preferably to receive electrical energy in at least one operating state
  • the coil unit may be provided to support the at least one conductor loop.
  • the inductive charging coil device may be provided to send energy to another inductive charging coil device Convert alternating current into an alternating magnetic field and / or vice versa.
  • the alternating field has a frequency of 10 - 500 kHz, more preferably 100 - 120 kHz.
  • a "hand tool induction charging coil device” should be understood to mean, in particular, a hand-held electrical appliance, such as, in particular, a power drill, in a hand-held power tool , a hammer drill, a saw, a planer, a screwdriver, a milling cutter, a grinder, an angle grinder and / or a
  • a "main cross-section” is to be understood as meaning, in particular, regions of a conductor cross-section formed of an electrically conductive material with thickness increased in relation to regions between the main cross-sections
  • a "thickness” in this context shall be understood to mean, in particular, a direction perpendicular to a spacing of main cross-sections
  • an "enlarged" thickness is to be understood as meaning at least an increase of 50%, preferably 75%, particularly preferably more than 90%
  • the main cross-sections are arranged in a line-parallel fashion
  • the main cross-sections extend along a predominant part of a conductor length , particularly preferably along more than 90% of the conductor length.
  • circuit technology parallel should be understood to mean in particular circuit-connected in parallel.
  • the main cross sections of the conductor preferably have a common winding sense.
  • the main cross sections of the conductor in the region of the conductor loop are arranged next to one another in relation to a winding radius about a winding axis.
  • a material cross-section of the conductor required for a desired electrical resistance of the coil unit can be advantageously divided between the main cross-sections arranged in parallel in terms of line technology.
  • a material cross section of a main cross section of the conductor in particular in the direction of the winding radius, may be smaller than a material cross section of a main cross section of a coil unit whose winding is formed by a conductor having a single main cross section.
  • One surface of the conductor may face a conductor with a single main cross-section. cut be increased at the same total cross-section.
  • a "surface of the conductor” should be understood as meaning, in particular, a surface of the conductive material of the conductor.Ewurrent losses in the conductor can be effectively reduced.A skin effect can be smaller for a conductor having a plurality of main cross sections. In this context, it should be understood, in particular, that with a conductor through which a high-frequency alternating current flows, a current density at the surface of the conductor is higher than in its interior. Electrical losses can be reduced. Heating of the coil unit can be reduced. An efficiency can be advantageously increased.
  • the conductor has at least three main cross sections. Cross-sectional areas of the individual main cross-sections can be further reduced. The surface of the conductor can be further increased. Electric losses can be particularly low. An efficiency of the induction charging coil device can be particularly high.
  • adjacent main cross-sections of the at least one conductor are arranged in contact and / or adjacent main cross-sections of the at least one conductor are connected to one another.
  • "touching” is to be understood in particular as meaning that surfaces of the main cross-sections touch between adjacent main cross-sections in such a way that there is electrical contact between the main cross-sections in particular cohesive connection.
  • the cohesive connection preferably has a reduced thickness compared with the thickness of the main cross section, in particular a reduced thickness of more than 50%, preferably more than 80%.
  • the main cross sections can be arranged in a particularly space-saving manner.
  • the conductor can have a particularly large overall cross-section.
  • the main cross sections in the region of the conductor loop are preferably electrically insulated from one another.
  • "insulated” is to be understood as meaning preferably a resistance between the main cross sections in the region of the conductor loop of more than 1 kilohm
  • Main cross sections may be arranged at a distance from each other. The entire surface of the conductor can be particularly large. A current flow between the main cross sections can be avoided. Losses of the inductive charging coil device can be further reduced.
  • an insulator is proposed, which is at least partially disposed between adjacent main cross sections of the conductor.
  • An "insulator” is to be understood as meaning, in particular, a material having an electrical conductivity of less than 10 -3 S / m, preferably less than 10 -8 S / m (Siemens / meter)
  • the insulator may comprise an air layer and / or at least A current flow between main cross sections of the conductor can be effectively reduced in the region of the winding, losses of the inductive charging coil device can be further reduced.
  • the coil unit is at least partially formed by conductor tracks of at least one conductor layer of a printed circuit board.
  • the printed circuit board preferably has at least one electrically insulating carrier layer and at least one conductor layer adhering to the carrier layer.
  • the carrier layer may be formed by a flexible film or preferably a rigid material, such as a plastic, in particular a fiber-reinforced plastic. Other materials known to those skilled in the art are also possible.
  • the conductor layer may preferably be formed by a copper alloy or another electrically conductive material, in particular a metal.
  • conductor tracks of the conductor layer form main cross sections of the conductor of at least one winding of the coil unit.
  • Winding the winding of the coil unit can be omitted.
  • a winding carrier to be wound around the windings of the coil unit may be omitted.
  • the carrier layer of the circuit board can support the windings.
  • the carrier layer of the printed circuit board can fulfill the function of a winding carrier of the coil unit.
  • a thickness of the coil unit in the direction of the winding axis can be particularly small.
  • the coil unit can be produced particularly inexpensively.
  • the carrier layer of the printed circuit board can support the main cross sections of the conductor particularly well.
  • the coil unit can be particularly robust. Particularly advantageously, the coil unit is arranged at least partially on two conductor layers of the printed circuit board. In particular, the coil unit can be arranged at least partially on two opposite sides of the at least one carrier layer of the printed circuit board.
  • conductor layers which form conductor loops of the coil unit can be arranged on the opposite sides of the carrier layer. It is also possible that a plurality of conductor layers are arranged separated by an insulating layer on one side of a carrier layer.
  • the printed circuit board has a multilayer structure with a plurality of carrier layers. On the carrier layers, conductor layers can be arranged on one side and / or preferably on both sides. It is also possible for a plurality of conductor layers to be arranged separately on one side of a carrier layer by insulation layers. There may be a particularly large number of conductor layers available.
  • the conductor loops of the coil unit can be arranged particularly flexibly.
  • the inductive charging coil device can be a particularly large number
  • the conductor loops can in sum have a particularly large number of turns. It is proposed that the coil unit has at least three conductor loops.
  • the conductor loops are preferably arranged on at least three sides of carrier layers of the printed circuit board.
  • a double-layer printed circuit board with two carrier layers can have conductor loops on three sides of the carrier layers, and conductor tracks which are provided for further applications, in particular for receiving and / or connecting electrical and / or electronic components, on a fourth side.
  • the conductor loops preferably have windings with the same winding sense.
  • a "winding sense” should be understood to mean, in particular, a winding direction about the winding axis
  • the electromagnetically conductive conductor loops of the coil unit can at least substantially match the properties of a coil with a continuous conductor loop
  • Winding number which corresponds to the sum of the winding numbers of the conductor loops of the coil unit have.
  • a number of windings required for the coil unit can advantageously be arranged on a plurality of conductor layers.
  • a number of turns of the individual conductor loops can be reduced.
  • the printed circuit board has at least one leadthrough through which at least one connecting conductor of the coil unit is made.
  • the connection conductor can connect at least two conductor loops of the coil unit.
  • the connecting conductor is guided through a recess at least one carrier layer of the printed circuit board.
  • the conductor loops can be effectively electrically connected.
  • a winding number of two conductor loops in sum is odd.
  • the number of turns of two conductor loops arranged on a carrier layer is, in sum, odd.
  • a winding can be divided between the two conductor loops.
  • the two conductor loops can each have half a winding.
  • the two connected by the connecting conductor ends of the conductor loops can advantageously be arranged spatially separated from the other, free ends of the conductor loops.
  • the ends connected by the connecting conductor can be arranged on the printed circuit board relative to the winding axis with respect to the other ends.
  • connection areas of the coil unit is to be understood as meaning areas which receive connection means which are intended to electrically contact the conductor loops
  • connection areas are connected to the free ends of the conductor loops
  • Conductor loops are understood, which form the beginning and / or end of the coil formed by the conductor loops of the coil unit.
  • contact means such as, in particular, plug connectors and / or soldering surfaces can be provided in the connection regions.
  • Connection means can be arranged particularly advantageous.
  • a construction of the inductive charging coil device can be particularly simple.
  • the inductive charging coil device has an electronic unit and / or a core unit and a contacting unit for contacting the coil unit and that the contacting unit is guided through a recess of the electronic unit and / or the core unit.
  • an "electronic unit” is to be understood in particular to mean a device which has at least one electrical and / or electronic component,
  • the electronic unit may comprise a printed circuit board is intended to bundle an electromagnetic field.
  • the core unit may be at least partially formed by a magnetic material.
  • a magnetic material is in this context in particular a
  • ferrimagnetic in particular soft magnetic material understood.
  • Magnetic material may be formed by a ferrite material.
  • a "ferrite” is to be understood as meaning, in particular, a material which comprises at least 70%, advantageously at least 80%, preferably at least 90%, of iron oxide (Fe 2 O 3 and / or Fe 3 O 4 ).
  • the magnetic material preferably has a permeability number ⁇ greater than 100, preferably greater than 1000, particularly preferably greater than 5000.
  • the core unit may be a sintered component.
  • the elements may preferably be formed by a ceramic material, in particular ferromagnetic material, whereby advantageously a particularly high degree of efficiency in energy transmission can be achieved a "ceramic" material is understood to be an inorganic polycrystalline material, which was produced by a sintering process.
  • the core unit is at least partially disposed between the electronic unit and the coil unit.
  • a "contacting unit” is to be understood as meaning preferably a device which is provided for a releasable contacting of the coil unit,
  • the contacting unit can be designed as a plug connection with two
  • the connector may preferably have a plug and a coupling.
  • alternative embodiments of the contacting unit are also conceivable, in particular leads which make contact by means of a solder connection.
  • one of the connector elements, preferably the plug fixed to the Be connected coil unit.
  • the plug connection element can be soldered to the coil unit.
  • the other connector elements preferably the plug, fixed to the Be connected coil unit.
  • Plug connection element to be connected to the electronics unit preferably soldered.
  • the further plug connection element can be designed as a coupling.
  • Plug-in elements at least to a large extent within the
  • Recesses of the core unit and / or the electronic unit to be arranged By “to a large extent”, more than 50%, preferably more than 60%, particularly preferably more than 80%, of an outer volume of the plug-in connection should be understood in this connection
  • Inductive charging coil device can be particularly compact.
  • the inductive charging coil device may be particularly thin in a thickness direction in the direction of a winding axis.
  • a device having the inductive charging coil device can be particularly compact.
  • An assembly of the inductive charging coil device can be particularly simple.
  • Mounting movement form the contacting of the coil unit with the electronic unit.
  • the coil unit has at least one winding with a different winding shape from a circular shape.
  • a “winding form” should be understood to mean, in particular, the form of an averaged winding path of the windings of a conductor loop.
  • “Deviating from a circular shape” should in this context be understood to mean a winding form deviating from a circular form, in which a length of the winding track is at least by 10% longer, preferably by more than 20% longer, more preferably by more than 30% longer than a circumference of a largest inscribed in the winding path circle.
  • the winding form can be adapted to a shape of a construction space of a housing in which the inductive charging coil device is arranged.
  • the inductive charging coil device can have a construction space especially good use.
  • the inductive charging coil device can be particularly powerful.
  • An electrical power of the coil unit can be particularly high. It is proposed that at least one conductor loop has a winding shape at least approximated to a rectangle.
  • a rectangle at least approximated in this context is to be understood in particular that the winding path along more than 50%, preferably more than 75%, of its circumference of a rectangle by less than 10%, preferably less than 5%, based on a Corners of the winding form of the conductor loop may preferably have a radius, and particularly preferably the winding form of the conductor loop may be approximated to a square
  • the inductive charging coil device may be particularly flexible
  • the coil unit can emit and / or receive particularly well electromagnetic fields that deviate from circular symmetry.
  • An efficiency and / or a performance of the inductive charging coil device can be dependent on an orientation Efficiency and / or performance of the inductive charging coil device may be adjustable.
  • a coil storage unit is proposed, which is intended to rotatably support the at least one coil unit about at least one axis.
  • the reel storage unit is provided for rotatably supporting the at least one reel unit about its winding axis. It is also possible for the reel storage unit to rotatably support the inductive charging reel.
  • the coil storage unit can rotatably support the inductive charging coil device on a housing unit, in particular on a housing unit of a hand-held power tool or of a hand tool battery pack.
  • An orientation of the coil unit can be advantageously adapted to an orientation of a coil unit of a further inductive charging coil device.
  • the orientation of the coil unit can be changed while a handheld power tool and / or a hand tool battery pack, which have the coil unit, remain stationary.
  • an alignment unit is proposed, which is intended to align the coil unit in an orientation about at least one axis.
  • the alignment unit is preferably provided for aligning the coil unit in its orientation about its winding axis.
  • the alignment unit may in particular be a device which at least partially carries out an automatic alignment of the coil unit.
  • the alignment can be made according to a defined orientation, in particular according to an orientation of another inductive charging coil device.
  • the orientation may be dependent on a performance of the inductive charging coil device, in particular the orientation may be such that an electrical power and / or an efficiency of the inductive charging coil device reaches a desired value, in particular is maximized.
  • the alignment unit may in particular contain at least one active alignment means such as, in particular, an actuator.
  • the alignment unit may include mechanical alignment means, in particular means for alignment by means of a positive connection, such as guides and / or scenes.
  • the coil unit can be aligned particularly effectively advantageous.
  • the inductive charging coil device has a display unit which is provided in at least one operating state to signal a user a quality of an orientation of the coil unit about the axis.
  • the display unit can be provided to signal the user the quality of an orientation of the coil unit about its axis of winding.
  • the display unit may in particular have signal means such as
  • Lamps and / or LEDs that indicate the quality of the orientation in color and / or symbolic.
  • the display unit can signal a good and / or sufficient orientation, in particular by a green signal color and / or a pictogram.
  • the display unit may indicate inaccurate and / or in particular unsuitable alignment by means of a yellow or red signal color and / or a pictogram.
  • Graphical and / or numerical displays are also conceivable which indicate, for example, the quality of the orientation as a percentage of an optimal alignment. It is also conceivable to provide acoustic displays and further forms of an indication of the orientation that appear appropriate to the person skilled in the art.
  • an electronics unit and / or cell unit and a shielding unit arranged between the coil unit and the electronics unit and / or cell unit which has an electrically conductive material layer with a projection surface which, when projected in the direction of the winding axis of the coil unit, at least substantially the electronics unit and / or cell unit covered.
  • An "electronic unit” is to be understood in this context, in particular a device having at least one electrical and / or electronic component.
  • the electronic unit may have a printed circuit board.
  • the charging electronics can be part of the electronics unit.
  • a "cell unit” is to be understood as meaning, in particular, an energy storage unit which has at least one rechargeable battery cell, which is provided in particular for electrochemical storage of electrical energy.
  • Other types of rechargeable battery cells known to those skilled in the art are also conceivable.
  • shielding in this case is understood to mean, in particular, a reduction of an alternating electromagnetic field propagating in the direction of the coil unit to be shielded in the area of the shielded subassembly become.
  • the alternating electromagnetic field is preferably reduced by at least 50%, particularly preferably by at least 80%.
  • the alternating electromagnetic field is caused by operation of the inductive charging coil device.
  • a "projection surface” is to be understood to mean, in particular, an area of a shadow cast by a body in a parallel projection in
  • Projection direction are understood.
  • at least substantially overlapping is to be understood in this context in particular that the projection of the shielding in the projection direction an outer contour of the electronics unit and / or cell unit, preferably the electronics unit and cell unit, at least 90%, preferably more than 95%, especially
  • the electrically conductive material layer can shield the electromagnetic field in particular by reflecting it and throwing it back in.
  • the electronic unit and / or cell unit to be shielded can be protected from the electromagnetic field, an influence of the electromagnetic field on the electronic unit and / or cell unit can be reduced.
  • Leakage currents which are caused in the electronics unit and / or cell unit by the electromagnetic alternating field, can be reduced. Heating of the electronics unit and / or cell unit by leakage currents can be reduced.
  • Damage to the electronics unit and / or cell unit and / or reduced service life of the electronics unit and / or cell unit and / or malfunction of the electronics unit and / or cell unit due to influences of the alternating electromagnetic field on the electronics unit and / or cell unit can be avoided.
  • An efficiency of the inductive charging coil device may be increased.
  • a core unit is proposed, the projection surface of which, when projected in the direction of a winding axis of the coil unit, at least substantially covers the electronic unit and / or cell unit.
  • the core unit can preferably concentrate field lines of the alternating electromagnetic field and concentrate in the region of the coil unit and / or steer it in the direction of a further inductive charging coil device.
  • An energy contained in the electromagnetic alternating field can be at least partially absorbed by the coil unit and amplify an electric current.
  • the core unit can shield the electronic unit and / or cell unit from the electromagnetic field as a shielding unit.
  • the core unit can have the stated advantages of a shielding unit.
  • the hand tool device can be formed by a hand tool machine, a hand tool pack, a hand tool case or by a hand tool packer.
  • the hand tool device may have the stated advantages of the inductive charging coil device.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a coil unit of a Induktivlade- coil device
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a hand tool battery charger and a hand tool battery pack with induction coil units according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a section of the inductive charging coil device of the hand tool battery pack
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a hand tool battery pack with an inductive charging coil device in a second exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a coil unit of an inductive charging coil device in a third exemplary embodiment
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of a hand tool battery pack with the inductive charging coil device of the third embodiment and a hand tool battery charger with a further inductive charging coil device,
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of the coil unit of the hand tool battery pack in a second sectional plane
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a system with two inductive charging coil devices in a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a hand tool battery pack with an inductive charging coil device in a fifth exemplary embodiment.
  • 1 1 is a schematic sectional view of a coil unit of a Induktivladespulenvorraum in a sixth embodiment
  • FIG. 1 shows a coil unit 12a of an inductive charging coil device 10a with two conductor loops 60a, each with a spiral winding 34a.
  • the coil unit 12a is formed by a rectangular printed circuit board 24a (FIG. 2).
  • the printed circuit board 24a has conductor layers 22a which form printed conductors 20a.
  • the conductor tracks 20a form windings 34a of the coil unit 12a (FIG. 2).
  • the conductor layers 22a are arranged on two sides 26a of a carrier layer 28a of the printed circuit board 24a.
  • the carrier layer 28a of the printed circuit board 24a thus fulfills the function of a winding carrier of the windings 34a of the coil unit 12a.
  • the windings 34a each have a conductor 14a with three main cross sections 16a.
  • the main cross sections 16a are arranged in parallel in line technology and are formed by the conductor tracks 20a. Gaps 62a in the direction of a radius about a winding axis 46a between the adjacent main cross sections 16a form insulators 18a.
  • the main cross sections 16a are additionally insulated and sealed with a paint layer not shown.
  • the main cross sections 16a terminate after 414 windings about the winding axis 46a in a terminal region 66a, relative to the winding axis 46a, on opposite sides of the printed circuit board 24a. Through a passage 30a of the printed circuit board 24a, a connecting conductor 32a connected to the main cross sections 16a is guided.
  • connection conductor 32a connects the windings 34a on the two sides 26a of the circuit board 24a.
  • the windings 34a have the same winding sense about the winding axis 46a.
  • Both conductor loops 60a have the same winding number of 414 windings, so that the coil unit 12a has an odd winding number of 9. Since each conductor loop 60a has half a winding and the leadthrough 30a faces the connection region 66a, both windings 34a end in the region of the connection region 66a arranged on the two sides 26a of the printed circuit board 24a.
  • the conductor loop 60a has, when the main cross-sections 16a of a high-frequency
  • the inductive charging coil device 10a is part of a hand tool device 58a (FIG. 2).
  • the hand tool device 58a is designed as a hand tool battery pack 82a.
  • a housing unit 84a is a cell unit 38a arranged, which is intended to provide a hand tool with energy.
  • the inductive charging coil device 10a is provided for wireless power transmission for a charging operation of the cell unit 38a.
  • the inductive charging coil device 10a is disposed between the cell unit 38a and a housing wall 86a of the housing unit 84a. Starting from the housing wall 86a in the direction of the cell unit 38a, first the coil unit 12a, a core unit 48a and an electronic unit 36a follow.
  • the electronic unit 36a is connected to the cell unit 38a by means of a connection conductor 68a, and includes charging electronics provided to charge the cell unit 38a.
  • a contacting unit 52a (FIG. 3) guided through recesses 54a, 56a of the electronic unit 36a and the core unit 48a connects the electronic unit 36a and the coil unit 12a.
  • the contacting unit 52a has a plug 100a with connection pins 98a which are guided through recesses 102a through the coil unit 12a and contact connection regions 96a.
  • a bush 104a protrudes into the recess 54a of the electronic unit 36a. In an operative state of the inductive charging coil device 10a, the plug 100a projects into the socket 104a.
  • Plug 100a and socket 104a form the contacting unit 52a.
  • a shielding unit 40a Arranged on the side of the electronics unit 36a facing the core unit 48a is a shielding unit 40a formed by a conductive material layer 42a, which has a projection surface 44a which, when projected in the direction of the winding axis 46a of the coil unit 12a, covers the electronic unit 36a and the cell unit 38a.
  • An alternating magnetic field in the region of the coil unit 12a is largely reflected by the shielding unit 40a in the direction of the coil unit 12a, so that a field strength in the area of the cell unit 38a and the electronic unit 36a is reduced.
  • the hand tool battery pack 82a is placed on a hand tool apparatus 58a 'designed as a hand tool battery charger 88a', which has an analogous built-up inductive charging coil apparatus 10a '.
  • the hand tool battery charger 88a ' has a power supply 70a'. If the hand tool battery charger 88a 'is supplied with power, the inductive charging coil apparatus 10a' is flowed through by a high-frequency alternating current of 100 kHz, which is generated by a charging electronics arranged on an electronic unit 36a '.
  • a coil insert unit 12a ' an alternating magnetic field is generated, which is bundled by a core unit 48a' and emitted essentially in the direction of the inductive charging coil apparatus 10a.
  • a current is induced with which the cell unit 38a can be charged.
  • FIG. 4 shows a hand tool battery pack 82b with a coil unit 12b of an inductive charging coil apparatus 10b in a second exemplary embodiment.
  • the inductive charging coil device 10b differs from the inductive charging coil device 10a of the first embodiment, in particular, in that a core unit 48b is trough-shaped and has a projection surface
  • the core unit 48b surrounds the electronics unit 36b completely around the winding axis 46b and partially surrounds the cell unit 38b.
  • the core unit 48b concentrates an alternating magnetic field incident on the core unit 48b from the direction of the coil unit 12b, and directs it toward the core unit 48b.
  • a field strength of the alternating magnetic field is particularly low.
  • the electronic unit 36b and the cell unit 38b can be protected from influence of the alternating magnetic field.
  • the coil unit 12b is formed by a printed circuit board 24b with printed conductors 20b.
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a coil unit 12c of an inductive charging coil device 10c in a third exemplary embodiment.
  • the spools- Unit 12c has two conductor loops 60c with windings 34c with a shape deviating from a circular shape, a square with rounded corners 1 18c approximate winding shape.
  • the windings 34c of the conductor loops 60c are formed by conductor tracks 20c, which are formed by conductor layers 22c (FIG. 6) of a square printed circuit board 24c.
  • the conductor layers 22c are arranged on two opposite sides 26c of a carrier layer 28c of the circuit board 24c.
  • the windings 34c each have a conductor 14c which, in order to reduce eddy current losses, has the three main cross sections 16c arranged in parallel in line technology, which are formed by the conductor tracks 20c.
  • the main cross sections 16c are insulated and sealed with a paint layer not shown.
  • the main cross sections 16c terminate after 514 windings about a winding axis 46c relative to a winding axis 46c, opposite sides of the printed circuit board 24c.
  • Terminal areas 96c are arranged congruently in the thickness direction 94c of the printed circuit board 24c.
  • a connecting conductor 32c connected to the main cross sections 16c is guided.
  • the connection conductor 32c connects ends of the windings 34c on both sides 26c of the circuit board 24c.
  • the windings 34c of the conductor loops 60c have the same winding sense around the winding axis 46c. Both conductor loops 60c have the same winding number of 514 windings, so that the coil unit 12c in sum has an odd number of turns of 1 1.
  • the inductive charging coil device 10c is part of a hand tool device 58c (FIG. 6).
  • the hand tool device 58c is designed as a hand tool battery pack 82c.
  • a cell unit 38c is arranged, which is intended to provide power to a hand tool.
  • the shape of the printed circuit board 24c and the winding form of the conductor loops 60c are adapted to a base surface of a housing wall 86c of the housing unit 84c which is perpendicular to the winding axis 46c and make use of the base area by more than 94%.
  • the inductive charging coil device 10c is provided for wireless power transmission for a charging operation of the cell unit 38c.
  • the inductive charging coil device 10c is disposed between the cell unit 38c and the housing wall 86c of the housing unit 84c. Starting from the housing wall 86c in the direction of the cell unit 38c, first the coil unit 12c, a core unit 48c and an electronic unit 36c follow.
  • the electronic unit 36c is connected to the cell unit 38c by means of a connection conductor 68c, and includes a charging electronics provided to charge the cell unit 38c.
  • a contacting unit 52c (FIG. 7) guided through recesses 54c, 56c of the electronic unit 36c and the core unit 48c connects the electronic unit 36c and the coil unit 12c.
  • the contacting unit 52c has a plug 100c with connection pins 98c, which are guided through recesses 102c through the coil unit 12c and contact the connection regions 96c.
  • a bush 104c protrudes into the recess 54c of the electronic unit 36c.
  • Plug 100c and socket 104c form the contacting unit 52c.
  • a shielding unit 40c formed by a conductive material layer 42c, which has a projection surface 44c which, when projected in the direction of the winding axis 46c of the coil unit 12c, covers the electronic unit 36c and the cell unit 38c.
  • An alternating magnetic field in the region of the coil unit 12c is largely reflected by the shielding unit 40c in the direction of the coil unit 12c, so that a field strength in the area of the cell unit 38c and the electronic unit 36c is reduced.
  • the hand tool battery pack 82c is placed on a hand tool device 58'c designed as a hand tool battery charger 88'c, which has an analogous built-up inductive charging coil device 10'c.
  • the hand tool battery charger 88'c has a power supply 70'c. If the hand tool battery charger 88 'c is supplied with power, a coil unit 12' c is traversed by a high-frequency alternating current of 100 kHz, which is generated by a charging electronics arranged on an electronic unit 36 'c. In the coil unit 12'c, an alternating magnetic field is generated, which is generated by a core unit 48'c.
  • the core unit 48c and 48'c have for this purpose in a matrix material cast on, formed of a ferrite material weichmagneti- see core elements.
  • a current with which the cell unit 38c can be charged is induced.
  • Conductor loops 60'c of the inductive charging coil device 10'c completely cover the conductor loops 60c of the inductive charging coil device 10c irrespective of their orientation around the winding axis 46c by making a smallest winding of the conductor loop 60'c in its entire circumference around a winding axis
  • the inductive charging coil device 10c has a smallest radius smaller than a smallest radius of the conductor loop 60c, and a largest winding of the conductor loop 60'c in its entire circumference around the winding axis 46'c has a largest radius larger than a largest radius the conductor loop 60c.
  • the orientation of the inductive charging coil device 10c about the winding axis 46c with respect to the inductive charging coil device 10'c has little effect on energy transfer.
  • FIG. 8 shows examples of further alternative winding forms which can be used instead of the square-shaped winding form of the coil unit 12c.
  • the person skilled in the art will select a suitable winding shape according to a geometry of a housing unit.
  • Figure 8-I shows a conductor loop 60c 'having a winding shape approximating a rectangle.
  • Figure 8-II shows a conductor loop 60c "having a winding shape approximating two semicircles with two straight side edges
  • Figure 8-III shows a conductor loop
  • Fig. 8-IV shows a conductor loop 60c "" with a winding shape approximated to a trapezoid.
  • FIG. 9 shows a system with two hand tool machines battery 82d and hand tool battery charger 88'd with hand tool devices 58d and 58'd arranged inside their coil units 12d and 12'd having inductive charging coil devices 10d and 10'd in a fourth exemplary embodiment.
  • the hand tool devices 58d and 58'd differ from the third embodiment, in particular, by an alignment unit 1 14d, which is provided to connect a coil unit 12d of the inductive charging device.
  • coil device 10d in an orientation to align at least one axis 1 12d.
  • the hand tool battery pack 82d has guide grooves 120d with which it is inserted into a guide rail 122'd of the hand tool battery charger 88'd for loading a cell unit of the hand tool devices 58d (not illustrated here).
  • the guide grooves 120d and the guide rails 122'd form the alignment unit 1 14d, which is intended to align the inductive charging coil devices 10d and 10'd in an orientation about the axis 1 12d formed by winding axes 46d and 46'd.
  • the alignment unit 1 14d also defines the orientation of the hand tool battery pack 82d relative to the hand tool battery charger 88'd by the further rotational degrees of freedom as well as two translatory degrees of freedom.
  • the coil units 12d, 12'd have, similarly to the third embodiment, windings 34d, 34'd formed by conductor loops 60d, 60'd, as well as electronic units 36d, 36'd.
  • FIG. 10 shows a hand tool device 58e designed as a hand tool battery pack 82e and having an inductive charging coil device 10e in a fifth exemplary embodiment.
  • the inductive charging coil device 10e differs from the inductive charging coil device 10c of the third exemplary embodiment in particular by a coil storage unit 110e, which is provided to rotatably rotate the inductive charging coil device 10d with a coil unit 12e about an axis 112e formed as a winding axis 46e of windings 60e formed by conductor loops 60e to store.
  • the inductive charging coil device 10e has a coil housing 124e in which the coil unit 12e and a core unit 48e are arranged.
  • the coil housing 124e is rotatably mounted with the coil bearing unit 110e on a housing unit 84e of the hand tool battery pack 82e so as to be rotatable about the winding axis 46e of the coil unit 12e.
  • a locking element 126e serves to fix the coil housing 124e in a basic position.
  • a display unit 1 16e is arranged on the hand tool battery pack 82e, which signals a quality of an orientation of the coil unit 12e about the axis 1 12e to a user in a loading operation.
  • the display unit 1 16e thus forms an alignment unit 1 14e.
  • the display unit 1 16e displays the quality in steps between 0% and 100%. The user can unlock the locking element 126e and rotate the spool housing 124e until optimum performance is achieved. If the hand tool battery pack 82e is used for drove a hand tool used, displays the display unit 1 16e the user alternatively a state of charge of a cell unit 38e of the hand tool battery pack 82e.
  • FIG. 11 shows a coil unit 12f of an inductive charging coil device 10f in a sixth exemplary embodiment.
  • the coil unit 12f is formed by a printed circuit board 24f.
  • the inductive charging coil device 10f differs from the inductive charging coil device 10a of the first embodiment in particular in that the printed circuit board 24f has a multilayer structure with two carrier layers 28f.
  • the printed circuit board 24f has three conductor loops 60f arranged on the sides 26f of the carrier layers 28f. Two conductor loops 60f are arranged on outer sides 106f forming sides 26f of the carrier layers 28f of the printed circuit board 24f, a third conductor loop 60f is arranged between two inner sides 108f forming sides 26f of the carrier layers 28f.
  • the three conductor loops 60f are formed by three conductor layers 22f of the circuit board 24f. Two feedthroughs not shown in detail here with connecting conductors connect the conductor loops 60f. A plug 100f is provided for contacting the coil unit 12f as in the previous embodiment.
  • the coil unit 12f has a larger number of conductor loops 60f compared to the first embodiment, and thus may have in total a larger number of windings 34f about a winding axis 46f.
  • the coil unit 12f is used in the inductive charging coil apparatus 10f analogous to the first embodiment.
  • FIG. 12 shows further possible main cross sections 16g'-g "'of conductors 14g'-g”' of further coil units (not shown in detail in this example) of further inductive charging coil devices.
  • the main cross sections 16g'-g "'shown can be used analogously in all exemplary embodiments
  • the main cross sections 16g'-g"' are formed by conductor tracks 20g'-g "'of a printed circuit board 24g'-g"' and have a trapezoidal shape , wherein a trapezoidal base 90g'-g "'is oriented towards a carrier layer 28g'-g"' of the circuit board 24g'-g "'.
  • Figure 12-1 shows a conductor 14g 'whose main cross-sections 16g' are spaced apart in the direction of a radius about a winding axis 46g 'of windings 34g' at a distance from gaps 62g '.
  • the main cross sections 16g ' are completely separated along the gaps 62g 'and electrically insulated from each other. This corresponds to the conductors 14a, 14b shown in the first and second embodiments.
  • Figure 12-11 shows a conductor 14g "whose main cross sections 16g" in contrast to the main cross sections 16g 'are arranged touching.
  • the main cross sections 16g 'are in each case in contact with outer edges of their trapezoid base 90g.
  • the main cross sections 16g can thus be arranged in a particularly compact manner. In the direction of a radius about a winding axis 46g "adjacent main cross sections 16g", there are no common material cross sections along windings 34g ", therefore no or only small current flows take place between adjacent main cross sections 16g".
  • the conductor 14g has an especially compact arrangement of the main cross sections 16g" with an identical overall cross section.
  • FIG. 12-111 shows a conductor 14g '' 'whose trapezoidal main cross sections 16g' 'are arranged so close in the direction of a radius about a winding axis 46g' '' of windings 34g '' that they are in a connecting region 92g '' at their trapezoidal bases 90g '. "are interconnected. Due to the skin effect, which forces high-frequency currents to the conductor surface, current flows between the adjacent main cross-sections 16g '' are low in the case of high-frequency currents.
  • the conductor 14g ''' has an even more compact arrangement of the main cross-sections 16g' '' with an identical overall cross-section ,

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Induktivladespulenvorrichtung, insbesondere Handwerkzeuginduktivladespulenvorrichtung, mit wenigstens einer Spuleneinheit (12a-g, 12'c) mit zumindest einem Leiter (14a-g). Es wird vorgeschlagen, dass der Leiter (14a-f; 14g'; 14g"; 14g'") zumindest zwei Hauptquerschnitte (16a; 16c; 16g'; 16g"; 16g'") aufweist.

Description

Beschreibung
Induktiyladespulenvornchtung
Stand der Technik
Es sind bereits Induktivladespulenvorrichtungen, insbesondere Handwerkzeugin- duktivladespulenvorrichtungen, mit wenigstens einer Spuleneinheit bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Induktivladespulenvornchtung, insbesondere einer Handwerkzeuginduktivladespulenvorrichtung, mit wenigstens einer Spulen- einheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Spuleneinheit zumindest einen Leiter mit zumindest zwei leitungstechnisch parallel angeordneten Hauptquerschnitten aufweist. Unter einer„Spuleneinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest eine Leiterschleife mit zumindest einer von einem Leiter gebildeten Wicklung aufweist. Die Spuleneinheit ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand eine elektrische Energie zu senden und/oder vorzugsweise zu empfangen. Bevorzugt weist die Spuleneinheit einen Wicklungsträger auf. Der Wicklungsträger kann insbesondere dazu vorge- sehen sein, die zumindest eine Leiterschleife zu stützen. Bevorzugt ist die Spuleneinheit dazu vorgesehen, empfangene Energie, insbesondere über einen Spannungswandler und/oder eine Ladeelektronik, einem Verbraucher und/oder einer Akkueinheit zuzuführen. Alternativ kann die Induktivladespulenvornchtung dazu vorgesehen sein, Energie an eine weitere Induktivladespulenvornchtung zu senden. Vorzugsweise ist die Spuleneinheit dazu vorgesehen, einen elektrischen Wechselstrom in ein magnetisches Wechselfeld umzuwandeln und/oder umgekehrt. Bevorzugt weist das Wechselfeld eine Frequenz von 10 - 500 kHz, besonders bevorzugt von 100 - 120 kHz auf. Unter einer„Handwerkzeuginduktivlade- spulenvorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Induktivla- despulenvorrichtung einer Handwerkzeugmaschine, eines Handwerkzeugma- schinenakkupacks oder einer Handwerkzeugakkuladevorrichtung verstanden werden. Unter einer„Handwerkzeugmaschine" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein durch einen Benutzer handgeführtes Elektrogerät, wie insbesondere eine Bohrmaschine, ein Bohrhammer, eine Säge, ein Hobel, ein Schrauber, eine Fräse, ein Schleifer, ein Winkelschleifer und/oder ein
Multifunktionswerkzeug oder ein Gartengerät wie eine Hecken-, Strauch- und/oder Grasschere verstanden werden. Unter einem„Hauptquerschnitt" sollen in diesem Zusammenhang insbesondere Bereiche eines aus einem elektrisch leitenden Material gebildeten Leiterquerschnitts mit gegenüber Bereichen zwischen den Hauptquerschnitten vergrößerter Dicke verstanden werden. Unter einer„Dicke" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Richtung senkrecht zu einem Abstand von Hauptquerschnitten verstanden werden. Unter einer„vergrößerten" Dicke soll in diesem Zusammenhang zumindest eine Zunahme um 50%, bevorzugt 75%, besonders bevorzugt mehr als 90%, verstanden werden. Bevorzugt sind die Hauptquerschnitte leitungstechnisch parallel angeordnet. Bevorzugt erstrecken sich die Hauptquerschnitte entlang eines überwiegenden Teils einer Leiterlänge, besonders bevorzugt entlang mehr als 90% der Leiterlänge. Unter„leitungstechnisch parallel" soll in diesem Zusammenhang insbesondere schaltungstechnisch parallel geschaltet verstanden werden. Bevorzugt weisen die Hauptquerschnitte des Leiters einen gemeinsamen Wicklungssinn auf.-Bevorzugt sind die Hauptquerschnitte des Leiters im Bereich der Leiterschleife bezogen auf einen Wicklungsradius um eine Wicklungsachse nebeneinander angeordnet. Ein für einen gewünschten elektrischen Widerstand der Spuleneinheit benötigter Materialquerschnitt des Leiters kann vor- teilhaft auf die leitungstechnisch parallel angeordneten Hauptquerschnitte aufgeteilt sein. Insbesondere kann ein Materialquerschnitt eines Hauptquerschnitts des Leiters insbesondere in Richtung des Wicklungsradius geringer sein als ein Materialquerschnitt eines Hauptquerschnitts einer Spuleneinheit, deren Wicklung von einem Leiter mit einem einzelnen Hauptquerschnitt gebildet wird. Eine Ober- fläche des Leiters kann gegenüber einem Leiter mit einem einzelnen Hauptquer- schnitt bei gleichem Gesamtquerschnitt vergrößert sein. Unter einer Oberfläche" des Leiters soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Oberfläche des leitfähigen Materials des Leiters verstanden werden. Wirbelstromverluste im Leiter können wirksam reduziert werden. Ein Skin-Effekt kann bei einem Leiter, der mehrere Hauptquerschnitte aufweist, geringer sein. Unter einem„Skin-Effekt" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass bei einem von einem hochfrequenten Wechselstrom durchflossenen Leiter eine Stromdichte an der Oberfläche des Leiters höher ist als in seinem Inneren. Elektrische Verluste können reduziert werden. Eine Erwärmung der Spuleneinheit kann reduziert werden. Ein Wirkungsgrad kann vorteilhaft erhöht sein.
Es wird vorgeschlagen, dass der Leiter zumindest drei Hauptquerschnitte aufweist. Querschnittsflächen der einzelnen Hauptquerschnitte können weiter reduziert werden. Die Oberfläche des Leiters kann weiter vergrößert werden. Elektri- sehe Verluste können besonders gering sein. Ein Wirkungsgrad der Induktivlade- spulenvorrichtung kann besonders hoch sein.
Weiter wird vorgeschlagen, dass benachbarte Hauptquerschnitte des zumindest einen Leiters sich berührend angeordnet sind und/oder benachbarte Hauptquer- schnitte des zumindest einen Leiters miteinander verbunden sind. Unter„berühren" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zwischen benachbarten Hauptquerschnitten sich Oberflächen der Hauptquerschnitte so berühren, dass ein elektrischer Kontakt zwischen den Hauptquerschnitten besteht. Unter„verbunden" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstan- den werden, dass die Hauptquerschnitte eine insbesondere stoffschlüssige Verbindung aufweisen. Bevorzugt hat die stoffschlüssige Verbindung eine gegenüber der Dicke des Hauptquerschnitts reduzierte Dicke, insbesondere eine um mehr als 50%, bevorzugt mehr als 80%, reduzierte Dicke. Die Hauptquerschnitte können besonders platzsparend angeordnet sein. Der Leiter kann einen beson- ders großen Gesamtquerschnitt aufweisen.
Bevorzugt sind die Hauptquerschnitte im Bereich der Leiterschleife gegeneinander elektrisch isoliert. Unter„isoliert" soll in diesem Zusammenhang bevorzugt ein Widerstand zwischen den Hauptquerschnitten im Bereich der Leiterschleife von mehr als 1 Kiloohm verstanden werden. Insbesondere können benachbarte Hauptquerschnitte in einem Abstand zueinander angeordnet sein. Die gesamte Oberfläche des Leiters kann besonders groß sein. Ein Stromfluss zwischen den Hauptquerschnitten kann vermieden werden. Verluste der Induktivladespulenvor- richtung können weiter reduziert sein.
Weiter wird ein Isolator vorgeschlagen, der zumindest teilweise zwischen benachbarten Hauptquerschnitten des Leiters angeordnet ist. Unter einem„Isolator" soll insbesondere ein Material mit einer elektrischen Leitfähigkeit von weniger als 10"3 S/m, bevorzugt weniger als 10"8 S/m (Siemens/Meter) verstanden werden. Insbesondere kann der Isolator eine Luftschicht und/oder zumindest eine Lackschicht aufweisen. Ein Stromfluss zwischen Hauptquerschnitten des Leiters kann im Bereich der Wicklung wirksam reduziert werden. Verluste der Induktivladespu- lenvorrichtung können weiter reduziert sein.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Spuleneinheit zumindest teilweise von Leiterbahnen zumindest einer Leiterschicht einer Leiterplatte gebildet ist. Bevorzugt weist die Leiterplatte zumindest eine elektrisch isolierende Trägerschicht und zumindest eine an der Trägerschicht haftende Leiterschicht auf. Die Trägerschicht kann von einer flexiblen Folie oder bevorzugt einem biegesteifen Material, wie einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, gebildet sein. Es sind auch weitere, dem Fachmann bekannte Materialien möglich. Die Leiterschicht kann bevorzugt von einer Kupferlegierung oder einem anderen elektrisch leitenden Material, insbesondere einem Metall, gebildet sein. Bevorzugt bilden Leiterbahnen der Leiterschicht Hauptquerschnitte des Leiters zumindest einer Wicklung der Spuleneinheit. Ein Wickeln der Wicklung der Spuleneinheit kann entfallen. Ein Wicklungsträger, um den Wicklungen der Spuleneinheit gewickelt werden, kann entfallen. Die Trägerschicht der Leiterplatte kann die Wicklungen stützen. Die Trägerschicht der Leiterplatte kann die Funktion eines Wicklungsträgers der Spuleneinheit erfüllen. Eine Dicke der Spuleneinheit in Richtung der Wicklungsachse kann besonders gering sein. Die Spuleneinheit kann besonders kostengünstig hergestellt werden. Die Trägerschicht der Leiterplatte kann die Hauptquerschnitte des Leiters besonders gut stützen. Die Spuleneinheit kann besonders robust sein. Besonders vorteilhaft ist die Spuleneinheit zumindest teilweise auf zwei Leiterschichten der Leiterplatte angeordnet. Insbesondere kann die Spuleneinheit zumindest teilweise auf zwei gegenüberliegenden Seiten der zumindest einen Trägerschicht der Leiterplatte angeordnet sein. Bevorzugt können auf den gegen- überliegenden Seiten der Trägerschicht Leiterschichten angeordnet sein, die Leiterschleifen der Spuleneinheit bilden. Es ist ebenfalls möglich, dass mehrere Leiterschichten durch eine Isolationsschicht getrennt auf einer Seite einer Trägerschicht angeordnet sind. Besonders vorteilhaft weist die Leiterplatte einen mehrlagigen Aufbau mit einer Mehrzahl von Trägerschichten auf. Auf den Träger- schichten können jeweils einseitig und/oder bevorzugt beidseitig Leiterschichten angeordnet sein. Es ist ebenfalls möglich, dass mehrere Leiterschichten durch Isolationsschichten getrennt auf einer Seite einer Trägerschicht angeordnet sind. Es kann eine besonders große Anzahl an Leiterschichten zur Verfügung stehen. Die Leiterschleifen der Spuleneinheit können besonders flexibel angeordnet wer- den. Die Induktivladespulenvorrichtung kann eine besonders große Anzahl an
Leiterschleifen aufweisen. Die Leiterschleifen können in Summe eine besonders große Wicklungszahl aufweisen. Es wird vorgeschlagen, dass die Spuleneinheit zumindest drei Leiterschleifen aufweist. Bevorzugt sind die Leiterschleifen auf zumindest drei Seiten von Trägerschichten der Leiterplatte angeordnet. Bevor- zugt kann eine doppellagige Leiterplatte mit zwei Trägerschichten auf drei Seiten der Trägerschichten Leiterschleifen aufweisen, und auf einer vierten Seite Leiterbahnen, die für weitere Anwendungen vorgesehen sind, insbesondere zu einer Aufnahme und/oder einem Anschluss von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen.
Bevorzugt weisen die Leiterschleifen Wicklungen mit demselben Wicklungssinn auf. Unter einem„Wicklungssinn" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Wickelrichtung um die Wicklungsachse verstanden werden. Die Leiterschleifen der Spuleneinheit können elektromagnetisch zumindest im Wesentlichen die Eigenschaften einer Spule mit einer durchgehenden Leiterschleife mit einer
Wicklungszahl, die der Summe der Wicklungszahlen der Leiterschleifen der Spuleneinheit entspricht, aufweisen. Eine für die Spuleneinheit erforderliche Anzahl Wicklungen kann vorteilhaft auf mehreren Leiterschichten angeordnet werden. Eine Wicklungszahl der einzelnen Leiterschleifen kann reduziert werden. Es wird vorgeschlagen, dass die Leiterplatte zumindest eine Durchführung aufweist, durch die zumindest ein Verbindungsleiter der Spuleneinheit durchgeführt ist. Der Verbindungsleiter kann zumindest zwei Leiterschleifen der Spuleneinheit verbinden. Bevorzugt ist der Verbindungsleiter durch eine Ausnehmung zumin- dest einer Trägerschicht der Leiterplatte geführt. Die Leiterschleifen können wirksam elektrisch verbunden werden.
Bevorzugt ist eine Wicklungszahl zweier Leiterschleifen in Summe ungerade. Besonders bevorzugt ist die Wicklungszahl zweier auf einer Trägerschicht an- geordneter Leiterschleifen in Summe ungerade. Eine Wicklung kann auf die beiden Leiterschleifen aufgeteilt sein. Bevorzugt können die beiden Leiterschleifen jeweils eine halbe Wicklung aufweisen. Die beiden durch den Verbindungsleiter verbundenen Enden der Leiterschleifen können vorteilhaft räumlich getrennt von den weiteren, freien Enden der Leiterschleifen angeordnet werden. Bevorzugt können die durch den Verbindungsleiter verbundenen Enden auf der Leiterplatte bezogen auf die Wicklungsachse gegenüber den weiteren Enden angeordnet sein.
Bevorzugt wird eine in einer Dickenrichtung der Leiterplatte zumindest weitge- hend deckungsgleiche Anordnung der Anschlussbereiche der Spuleneinheit vorgeschlagen. Unter„Anschlussbereichen" der Spuleneinheit sollen Bereiche verstanden werden, die Anschlussmittel aufnehmen, die dazu vorgesehen sind, die Leiterschleifen elektrisch zu kontaktieren. Bevorzugt sind die Anschlussbereiche mit den freien Enden der Leiterschleifen verbunden. Unter„freien Enden" sollen in diesem Zusammenhang diejenigen Enden der Leiterschleifen verstanden werden, die den Anfang und/oder das Ende der durch die Leiterschleifen gebildeten Spule der Spuleneinheit bilden. Insbesondere können in den Anschlussbereichen Kontaktmittel wie insbesondere Steckverbinder und/oder Lötflächen vorgesehen sein. Anschlussmittel können besonders vorteilhaft angeordnet werden. Ein Auf- bau der Induktivladespulenvorrichtung kann besonders einfach sein.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Induktivladespulenvorrichtung eine Elektronikeinheit und/oder eine Kerneinheit und eine Kontaktierungseinheit zur Kontak- tierung der Spuleneinheit aufweist und dass die Kontaktierungseinheit durch eine Ausnehmung der Elektronikeinheit und/oder der Kerneinheit geführt ist. Unter einer„Elektronikeinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die zumindest ein elektrisches und/oder elektronisches Bauteil aufweist. Insbesondere kann die Elektronikeinheit eine Leiterplatte aufweisen. Unter einer„Kerneinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein elektromagnetisches Feld zu bündeln. Insbesondere kann die Kerneinheit zumindest teilweise von einem Magnetwerkstoff gebildet sein. Unter einem „Magnetwerkstoff" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein
ferrimagnetischer, insbesondere weichmagnetischer, Werkstoff verstanden werden. Alternativ ist es auch denkbar, ferromagnetische und/oder
antiferromagnetische Werkstoffe zu verwenden. Insbesondere kann der
Magnetwerkstoff von einem Ferritmaterial gebildet sein. Unter einem„Ferrit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Werkstoff verstanden werden, der zu mindestens 70 %, vorteilhaft zu mindestens 80 %, vorzugsweise zu mindes- tens 90 %, aus Eisenoxid (Fe203 und/oder Fe304) gebildet ist. Bevorzugt weist der Magnetwerkstoff eine Permeabilitätszahl μ größer als 100, bevorzugt größer als 1000, besonders bevorzugt größer als 5000, auf. Die Kerneinheit kann ein Sinterbauteil sein. Bevorzugt kann die Kerneinheit ein Verbundbauteil sein. Insbesondere kann die Kerneinheit ein Verbundbauteil sein, das von einem Matrix- material gebildet wird, in das Elemente aus dem Magnetwerkstoff eingebettet sind. Die Elemente können bevorzugt von einem keramischen, insbesondere fer- romagnetischen Werkstoff gebildet sein, wodurch vorteilhaft ein besonders hoher Wirkungsgrad bei einer Energieübertragung erreicht werden kann. Insbesondere soll unter einem„keramischen" Werkstoff ein anorganischer polykristalliner Werkstoff verstanden werden, der durch einen Sintervorgang hergestellt wurde.
Bevorzugt ist die Kerneinheit zumindest teilweise zwischen der Elektronikeinheit und der Spuleneinheit angeordnet. Unter einer„Kontaktierungseinheit" soll in diesem Zusammenhang bevorzugt eine Vorrichtung verstanden werden, die zu einer lösbaren Kontaktierung der Spuleneinheit vorgesehen ist. Insbesondere kann die Kontaktierungseinheit als Steckverbindung mit zwei
Steckverbindungselementen ausgebildet sein. Die Steckverbindung kann bevorzugt einen Stecker und eine Kupplung aufweisen. Es sind aber auch alternative Ausbildungen der Kontaktierungseinheit denkbar, insbesondere Zuleitungen, die mittels einer Lötverbindung einen Kontakt herstellen. Bevorzugt kann eines der Steckverbindungselemente, bevorzugt der Stecker, fest mit der Spuleneinheit verbunden sein. Bevorzugt kann das Steckverbindungselement mit der Spuleneinheit verlötet sein. Bevorzugt kann das weitere
Steckverbindungselement mit der Elektronikeinheit verbunden sein, bevorzugt verlötet. Bevorzugt kann das weitere Steckverbindungselement als Kupplung ausgebildet sein. Bevorzugt können in einem montierten Zustand der
Induktivladespulenvorrichtung, in dem die Kontaktierungseinheit die
Spuleneinheit mit der Elektronikeinheit kontaktiert, die
Steckverbindungselemente zumindest zu einem Großteil innerhalb der
Ausnehmungen der Kerneinheit und/oder der Elektronikeinheit angeordnet sein. Unter„zu einem Großteil" sollen in diesem Zusammenhang mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60%, besonders bevorzugt mehr als 80%, eines äußeren Volumens der Steckverbindung verstanden werden. Die
Induktivladespulenvorrichtung kann besonders kompakt sein. Insbesondere kann die Induktivladespulenvorrichtung in einer Dickenrichtung in Richtung einer Wicklungsachse besonders dünn sein. Eine besonders platzsparende
Unterbringung der Induktivladespulenvorrichtung kann möglich sein. Eine die Induktivladespulenvorrichtung aufweisende Vorrichtung kann besonders kompakt sein. Eine Montage der Induktivladespulenvorrichtung kann besonders einfach sein. Insbesondere kann die Kontaktierungseinheit bei einem Zusammenfügen der Spuleneinheit mit der Kerneinheit und der Elektronikeinheit in einer
Montagebewegung die Kontaktierung der Spuleneinheit mit der Elektronikeinheit bilden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Spuleneinheit zumindest eine Wicklung mit einer von einer Kreisform abweichenden Wicklungsform aufweist. Unter einer „Wicklungsform" soll in diesem Zusammenhang insbesondere die Form einer gemittelten Wicklungsbahn der Wicklungen einer Leiterschleife verstanden werden. Unter„von einer Kreisform abweichend" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine von einer Kreisform abweichende Wicklungsform verstanden werden, bei der eine Länge der Wicklungsbahn zumindest um 10% länger, bevorzugt um mehr als 20% länger, besonders bevorzugt um mehr als 30% länger, als ein Umfang eines größten in die Wicklungsbahn eingeschriebenen Kreises ist. Insbesondere kann die Wicklungsform an eine Form eines Bauraums eines Gehäuses angepasst sein, in dem die Induktivladespulenvorrichtung angeordnet ist. Die Induktivladespulenvorrichtung kann einen Bauraum besonders gut nutzen. Die Induktivladespulenvomchtung kann besonders leistungsfähig sein. Eine elektrische Leistung der Spuleneinheit kann besonders hoch sein. Es wird vorgeschlagen, dass zumindest eine Leiterschleife eine einem Rechteck zumindest angenäherte Wicklungsform aufweist. Unter„einem Rechteck zumindest angenähert" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Wicklungsbahn entlang mehr als 50%, bevorzugt mehr als 75%, ihres Umfangs von einem Rechteck um weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, bezogen auf einen kleinsten Wicklungsdurchmesser abweicht. Bevorzugt können Ecken der Wicklungsform der Leiterschleife einen Radius aufweisen. Besonders bevorzugt kann die Wicklungsform der Leiterschleife einem Quadrat angenähert sein. Neben quadratischen und rechteckigen Wicklungsformen sind auch weitere Wicklungsformen denkbar, insbesondere eine elliptische Wick- lungsform. Die Induktivladespulenvomchtung kann besonders flexibel an einen vorhandenen Bauraum angepasst werden. Die Spuleneinheit kann besonders gut elektromagnetische Felder aussenden und/oder empfangen, die von einer Kreissymmetrie abweichen. Ein Wirkungsgrad und/oder eine Leistungsfähigkeit der Induktivladespulenvomchtung kann abhängig von einer Ausrichtung sein. Der Wirkungsgrad und/oder die Leistungsfähigkeit der Induktivladespulenvomchtung kann einstellbar sein.
Weiter wird eine Spulenlagereinheit vorgeschlagen, die dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Spuleneinheit um zumindest eine Achse drehbar zu lagern. Be- vorzugt ist die Spulenlagereinheit dazu vorgesehen, die zumindest eine Spuleneinheit um ihre Wicklungsachse drehbar zu lagern. Es ist ebenfalls möglich, dass die Spulenlagereinheit die Induktivladespulenvomchtung drehbar lagert. Insbesondere kann die Spulenlagereinheit die Induktivladespulenvomchtung an einer Gehäuseeinheit, insbesondere an einer Gehäuseeinheit einer Handwerkzeug- maschine oder eines Handwerkzeugakkupacks, drehbar lagern. Eine Orientierung der Spuleneinheit kann vorteilhaft an eine Orientierung einer Spuleneinheit einer weiteren Induktivladespulenvomchtung angepasst werden. Insbesondere kann die Orientierung der Spuleneinheit verändert werden, während eine Handwerkzeugmaschine und/oder ein Handwerkzeugakkupack, welche die Spulen- einheit aufweisen, ortsfest bleiben. Weiter wird eine Ausrichteeinheit vorgeschlagen, die dazu vorgesehen ist, die Spuleneinheit in einer Orientierung um zumindest eine Achse auszurichten. Bevorzugt ist die Ausrichteeinheit dazu vorgesehen, die Spuleneinheit in ihrer Ori- entierung um ihre Wicklungsachse auszurichten. Die Ausrichteeinheit kann insbesondere eine Vorrichtung sein, die zumindest teilweise eine selbsttätige Ausrichtung der Spuleneinheit vornimmt. Die Ausrichtung kann entsprechend einer definierten Ausrichtung vorgenommen werden, insbesondere entsprechend einer Ausrichtung einer weiteren Induktivladespulenvorrichtung. Die Ausrichtung kann abhängig von einer Leistungsfähigkeit der Induktivladespulenvorrichtung sein, insbesondere kann die Ausrichtung so erfolgen, dass eine elektrische Leistung und/oder ein Wirkungsgrad der Induktivladespulenvorrichtung einen gewünschten Wert erreicht, insbesondere maximiert wird. Die Ausrichteeinheit kann insbesondere zumindest ein aktives Ausrichtmittel wie insbesondere einen Aktuator enthalten. Die Ausrichteeinheit kann mechanische Ausrichtmittel enthalten, insbesondere Mittel zu einer Ausrichtung mittels eines Formschlusses, wie zum Beispiel Führungen und/oder Kulissen. Die Spuleneinheit kann besonders wirksam vorteilhaft ausgerichtet werden. Besonders vorteilhaft weist die Induktivladespulenvorrichtung eine Anzeigeeinheit auf, die in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, einem Benutzer eine Güte einer Ausrichtung der Spuleneinheit um die Achse zu signalisieren. Insbesondere kann die Anzeigeeinheit dazu vorgesehen sein, dem Benutzer die Güte einer Ausrichtung der Spuleneinheit um ihre Wicklungsachse zu signalisieren. Die Anzeigeeinheit kann insbesondere Signalmittel aufweisen wie
Lampen und/oder LEDs, die die Güte der Ausrichtung farblich und/oder symbolisch anzeigen. Insbesondere kann die Anzeigeeinheit eine gute und/oder ausreichende Ausrichtung signalisieren, insbesondere durch eine grüne Signalfarbe und/oder ein Piktogramm. Die Anzeigeeinheit kann eine ungenaue und/oder ins- besondere ungeeignete Ausrichtung durch eine gelbe oder rote Signalfarbe und/oder ein Piktogramm anzeigen. Es sind auch graphische und/oder numerische Anzeigen denkbar, die zum Beispiel die Güte der Ausrichtung als Prozentsatz einer optimalen Ausrichtung anzeigen. Auch akustische Anzeigen und weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Formen einer Anzeige der Ausrich- tung sind denkbar. Weiter werden eine Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit und eine zwischen der Spuleneinheit und der Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit angeordnete Abschirmeinheit vorgeschlagen, die eine elektrisch leitende Materialschicht mit einer Projektionsfläche aufweist, die bei einer Projektion in Richtung der Wicklungsachse der Spuleneinheit zumindest im Wesentlichen die Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit überdeckt. Unter einer„Elektronikeinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die zumindest ein elektrisches und/oder elektronisches Bauteil aufweist.
Insbesondere kann die Elektronikeinheit eine Leiterplatte aufweisen. Bevorzugt kann die Ladeelektronik Teil der Elektronikeinheit sein. Unter einer„Zelleneinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Energiespeichereinheit verstanden werden, die zumindest eine Akkuzelle aufweist, die insbesondere zu einer elektrochemischen Speicherung elektrischer Energie vorgesehen ist. Die Ak- kuzelle kann eine Bleiakkuzelle, eine NiCd-Akkuzelle, eine NiMH-Akkuzelle, insbesondere jedoch eine lithiumbasierte Akkuzelle sein. Es sind auch weitere, dem Fachmann bekannte Typen von Akkuzellen denkbar. Unter„abschirmen" soll in diesem Fall insbesondere eine Reduktion eines sich in Richtung von der Spuleneinheit zur abzuschirmenden Baugruppe ausbreitenden elektromagnetischen Wechselfelds im Bereich der abgeschirmten Baugruppe verstanden werden. Bevorzugt wird das elektromagnetische Wechselfeld um wenigstens 50%, besonders bevorzugt um wenigstens 80%, reduziert. Bevorzugt wird das elektromagnetische Wechselfeld durch einen Betrieb der Induktivladespulenvorrichtung verursacht. Unter einer„Projektionsfläche" soll in diesem Zusammenhang insbesonde- re eine Fläche eines Schattenwurfs eines Körpers bei einer Parallelprojektion in
Projektionsrichtung verstanden werden. Unter„zumindest im Wesentlichen überdecken" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Projektionsfläche der Abschirmeinheit in Projektionsrichtung eine Außenkontur der Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit, bevorzugt der Elektronikeinheit und Zelleneinheit, zu wenigstens 90%, bevorzugt zu mehr als 95%, besonders bevorzugt zu wenigstens 100% überdeckt. Die elektrisch leitende Materialschicht kann das elektromagnetische Feld insbesondere abschirmen, indem sie dieses reflektiert und zurückwirft. Die abzuschirmende Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit kann vor dem elektromagnetischen Feld geschützt werden. Ein Ein- fluss des elektromagnetischen Felds auf die Elektronikeinheit und/oder Zellen- einheit kann reduziert werden. Verlustströme, die in der Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit durch das elektromagnetische Wechselfeld hervorgerufen werden, können reduziert sein. Eine Erwärmung der Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit durch Verlustströme kann reduziert sein. Eine Beschädigung der Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit und/oder eine reduzierte Lebensdauer der Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit und/oder eine Fehlfunktion der Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit durch Einflüsse des elektromagnetischen Wechselfelds auf die Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit kann vermieden werden. Ein Wirkungsgrad der Induktivladespulenvorrichtung kann erhöht sein.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird eine Kerneinheit vorgeschlagen, deren Projektionsfläche bei einer Projektion in Richtung einer Wicklungsachse der Spuleneinheit zumindest im Wesentlichen die Elektronikeinheit und/oder Zelleneinheit überdeckt. Bevorzugt kann die Kerneinheit Feldlinien des elektromagnetischen Wechselfelds bündeln und im Bereich der Spuleneinheit konzentrieren und/oder in Richtung einer weiteren Induktivladespulenvorrichtung lenken. Eine im elektromagnetischen Wechselfeld enthaltene Energie kann von der Spuleneinheit zumindest teilweise aufgenommen werden und einen elektrischen Strom verstärken. Die Kerneinheit kann als Abschirmeinheit die Elektro- nikeinheit und/oder Zelleneinheit vor dem elektromagnetischen Feld abschirmen.
Die Kerneinheit kann die genannten Vorteile einer Abschirmeinheit aufweisen.
Weiter wird eine Handwerkzeugvorrichtung mit einer Induktivladespulenvorrichtung mit den beschriebenen Merkmalen vorgeschlagen. Hierbei kann die Hand- werkzeugvorrichtung von einer Handwerkzeugmaschine, einem Handwerkzeugakkupack, einem Handwerkzeugkoffer oder von einer Handwerkzeugakkulade- vorrichtung gebildet sein. Die Handwerkzeugvorrichtung kann die genannten Vorteile der Induktivladespulenvorrichtung aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind sieben Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Spuleneinheit einer Induktivlade- spulenvorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Handwerkzeugakkuladevorrichtung und eines Handwerkzeugakkupacks mit erfindungsgemäßen Induktivla- despulenvorrichtungen,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schnitts der Induktivladespulenvor- richtung des Handwerkzeugakkupacks,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Handwerkzeugakkupacks mit einer Induktivladespulenvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Spuleneinheit einer Induktivladespulenvorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung eines Handwerkzeugakkupacks mit der Induktivladespulenvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels und einer Handwerkzeugakkuladevorrichtung mit einer weiteren Induktivladespulenvorrichtung,
Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung der Spuleneinheit des Handwerkzeugakkupacks in einer zweiten Schnittebene,
Fig. 8 schematische Darstellungen weiterer möglicher Wicklungsformen,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Systems mit zwei Induktivladespu- lenvorrichtungen in einem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Handwerkzeugakkupacks mit einer Induktivladespulenvorrichtung in einem fünften Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Spuleneinheit einer Induktivladespulenvorrichtung in einem sechsten Ausführungsbeispiel und
Fig. 12 eine schematische Darstellung vom möglichen Hauptquerschnitten eines Leiters von weiteren Spuleneinheiten weiterer Induktivladespulenvorrich- tungen. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine Spuleneinheit 12a einer Induktivladespulenvorrichtung 10a mit zwei Leiterschleifen 60a mit je einer spiralförmigen Wicklung 34a. Die Spulenein- heit 12a wird von einer rechteckigen Leiterplatte 24a gebildet (Figur 2). Die Leiterplatte 24a weist Leiterschichten 22a auf, die Leiterbahnen 20a bilden. Die Leiterbahnen 20a bilden Wicklungen 34a der Spuleneinheit12a (Figur 2). Die Leiterschichten 22a sind auf zwei Seiten 26a einer Trägerschicht 28a der Leiterplatte 24a angeordnet. Die Trägerschicht 28a der Leiterplatte 24a erfüllt so die Funktion eines Wicklungsträgers der Wicklungen 34a der Spuleneinheit 12a. Die Wicklungen 34a weisen jeweils einen Leiter 14a mit drei Hauptquerschnitten 16a auf. Die Hauptquerschnitte 16a sind leitungstechnisch parallel angeordnet und werden von den Leiterbahnen 20a gebildet. Zwischenräume 62a in Richtung eines Radius um eine Wicklungsachse 46a zwischen den benachbarten Hauptquerschnitten 16a bilden Isolatoren 18a. Die Hauptquerschnitte 16a sind zusätzlich mit einer nicht näher dargestellten Lackschicht isoliert und versiegelt. Die Hauptquerschnitte 16a enden nach 414 Wicklungen um die Wicklungsachse 46a in einem Anschlussbereich 66a auf, bezogen auf die Wicklungsachse 46a, einander gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte 24a. Durch eine Durchführung 30a der Leiterplatte 24a ist ein mit den Hauptquerschnitten 16a verbundener Verbindungsleiter 32a geführt. Der Verbindungsleiter 32a verbindet die Wicklungen 34a auf den beiden Seiten 26a der Leiterplatte 24a. Die Wicklungen 34a weisen denselben Wicklungssinn um die Wicklungsachse 46a auf. Beide Leiterschleifen 60a weisen dieselbe Wicklungszahl von 414 Wicklungen auf, so dass die Spulenein- heit 12a eine ungerade Wicklungszahl von 9 aufweist. Da jede Leiterschleife 60a eine halbe Wicklung aufweist und die Durchführung 30a dem Anschlussbereich 66a gegenüberliegt, enden beide Wicklungen 34a im Bereich des auf den beiden Seiten 26a der Leiterplatte 24a angeordneten Anschlussbereichs 66a. Durch die drei leitungstechnisch parallel angeordneten Hauptquerschnitte 16a weist die Lei- terschleife 60a, wenn die Hauptquerschnitte 16a von einem hochfrequenten
Strom durchflössen werden, nur geringe Wirbelstromverluste auf.
Die Induktivladespulenvorrichtung 10a ist Bestandteil einer Handwerkzeugvorrichtung 58a (Figur 2). Die Handwerkzeugvorrichtung 58a ist als Handwerkzeug- akkupack 82a ausgebildet. In einer Gehäuseeinheit 84a ist eine Zelleneinheit 38a angeordnet, die dazu vorgesehen ist, eine Handwerkzeugmaschine mit Energie zu versorgen. Die Induktivladespulenvorrichtung 10a ist zu einer drahtlosen Energieübertragung für einen Ladevorgang der Zelleneinheit 38a vorgesehen. Die Induktivladespulenvorrichtung 10a ist zwischen der Zelleneinheit 38a und einer Gehäusewand 86a der Gehäuseeinheit 84a angeordnet. Ausgehend von der Gehäusewand 86a in Richtung der Zelleneinheit 38a folgen zunächst die Spuleneinheit 12a, eine Kerneinheit 48a und eine Elektronikeinheit 36a. Die Elektronikeinheit 36a ist mittels eines Verbindungsleiters 68a mit der Zelleneinheit 38a verbunden und beinhaltet eine Ladeelektronik, die dazu vorgesehen ist, die Zelleneinheit 38a aufzuladen. Eine durch Ausnehmungen 54a, 56a der Elektronikeinheit 36a und der Kerneinheit 48a geführte Kontaktierungseinheit 52a (Figur 3) verbindet die Elektronikeinheit 36a und die Spuleneinheit 12a. Die Kontaktierungseinheit 52a weist einen Stecker 100a mit Anschlussstiften 98a auf, die durch Ausnehmungen 102a durch die Spuleneinheit 12a geführt sind und Anschlussbereiche 96a kontaktieren. Eine Buchse 104a ragt in die Ausnehmung 54a der Elektronikeinheit 36a. In einem betriebsbereiten Zustand der Induktivladespulenvorrichtung 10a ragt der Stecker 100a in die Buchse 104a. Stecker 100a und Buchse 104a bilden die Kontaktierungseinheit 52a. An der der Kerneinheit 48a zugewandten Seite der Elektronikeinheit 36a ist eine von einer leitenden Materialschicht 42a gebildete Abschirmeinheit 40a angeordnet, die eine Projektionsfläche 44a aufweist, die bei einer Projektion in Richtung der Wicklungsachse 46a der Spuleneinheit 12a die Elektronikeinheit 36a und die Zelleneinheit 38a überdeckt. Ein magnetisches Wechselfeld in dem Bereich der Spuleneinheit 12a wird von der Abschirmeinheit 40a zu einem Großteil in Richtung der Spuleneinheit 12a zurückgeworfen, so dass eine Feldstärke im Bereich der Zelleneinheit 38a und der Elektronikeinheit 36a reduziert ist.
Um die Zelleneinheit 38a aufzuladen, wird der Handwerkzeugakkupack 82a auf eine als Handwerkzeugakkuladevornchtung 88a' ausgebildete Handwerkzeug- Vorrichtung 58a' aufgesetzt, die eine analog aufgebaute Induktivladespulenvorrichtung 10a' aufweist. Die Handwerkzeugakkuladevornchtung 88a' verfügt über eine Stromversorgung 70a'. Wird die Handwerkzeugakkuladevornchtung 88a' mit Strom versorgt, wird die Induktivladespulenvorrichtung 10a' von einem hochfrequenten Wechselstrom von 100 kHz durchflössen, der von einer auf einer Elekt- ronikeinheit 36a' angeordneten Ladeelektronik erzeugt wird. In einer Spulenein- heit 12a' wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches von einer Kerneinheit 48a' gebündelt und im Wesentlichen in Richtung der Induktivladespulen- vorrichtung 10a abgegeben wird. In der Spuleneinheit 12a der Induktivladespu- lenvorrichtung 10a wird ein Strom induziert, mit dem die Zelleneinheit 38a gela- den werden kann.
Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnung sechs weiterer Ausführungsbeispiele beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbe- sondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnung und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind anstelle des Buchstabens a des ersten Ausführungsbeispiels die Buchstaben b-g den Bezugszeichen der weiteren Ausführungsbeispiele nachgestellt.
Figur 4 zeigt einen Handwerkzeugakkupack 82b mit einer Spuleneinheit 12b einer Induktivladespulenvorrichtung 10b in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Induktivladespulenvorrichtung 10b unterscheidet sich von der Induktivladespulenvorrichtung 10a des ersten Ausführungsbeispiels insbesondere dadurch, dass eine Kerneinheit 48b wannenförmig ausgebildet ist und eine Projektionsfläche
50b in Richtung einer Wicklungsachse 46b der Spuleneinheit 12b aufweist, die eine Elektronikeinheit 36b und eine Zelleneinheit 38b überdeckt. Durch die wan- nenförmige Ausbildung umgibt die Kerneinheit 48b die Elektronikeinheit 36b um die Wicklungsachse 46b vollständig und die Zelleneinheit 38b teilweise. Die Kerneinheit 48b bündelt ein magnetisches Wechselfeld, welches aus Richtung der Spuleneinheit 12b auf die Kerneinheit 48b auftrifft, und lenkt es in Richtung der Kerneinheit 48b. Auf einer der Elektronikeinheit 36b und der Zelleneinheit 38b zugewandten Seite der Kerneinheit 48b ist eine Feldstärke des magnetisches Wechselfelds besonders gering. Die Elektronikeinheit 36b und die Zellen- einheit 38b können vor einem Einfluss des magnetischen Wechselfelds geschützt werden. Die Spuleneinheit 12b wird von einer Leiterplatte 24b mit Leiterbahnen 20b gebildet.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Spuleneinheit 12c einer Induktivladespulenvorrichtung 10c in einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Spulen- einheit 12c weist zwei Leiterschleifen 60c mit Wicklungen 34c mit einer von einer Kreisform abweichenden, einem Quadrat mit abgerundeten Ecken 1 18c angenäherten Wicklungsform auf.
Die Wicklungen 34c der Leiterschleifen 60c werden von Leiterbahnen 20c gebildet, die von Leiterschichten 22c (Figur 6) einer quadratischen Leiterplatte 24c gebildet werden. Die Leiterschichten 22c sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten 26c einer Trägerschicht 28c der Leiterplatte 24c angeordnet. Die Wicklungen 34c weisen jeweils einen Leiter 14c auf, der zur Verminderung von Wirbelstromverlusten die je drei leitungstechnisch parallel angeordneten Hauptquerschnitte 16c aufweist, die von den Leiterbahnen 20c gebildet werden. Die Hauptquerschnitte 16c sind mit einer nicht näher dargestellten Lackschicht isoliert und versiegelt. Die Hauptquerschnitte 16c enden nach 514 Wicklungen um eine Wicklungsachse 46c auf, bezogen auf eine Wicklungsachse 46c, einander gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte 24c.
Anschlussbereiche 96c sind in Dickenrichtung 94c der Leiterplatte 24c deckungsgleich angeordnet. Durch eine Durchführung 30c der Leiterplatte 24c ist ein mit den Hauptquerschnitten 16c verbundener Verbindungsleiter 32c geführt. Der Verbindungsleiter 32c verbindet Enden der Wicklungen 34c auf den beiden Seiten 26c der Leiterplatte 24c. Die Wicklungen 34c der Leiterschleifen 60c weisen denselben Wicklungssinn um die Wicklungsachse 46c auf. Beide Leiterschleifen 60c weisen dieselbe Wicklungszahl von 514 Wicklungen auf, so dass die Spuleneinheit 12c in Summe eine ungerade Wicklungszahl von 1 1 aufweist.
Die Induktivladespulenvorrichtung 10c ist Bestandteil einer Handwerkzeugvorrichtung 58c (Figur 6). Die Handwerkzeugvorrichtung 58c ist als Handwerkzeugakkupack 82c ausgebildet. In einer Gehäuseeinheit 84c ist eine Zelleneinheit 38c angeordnet, die dazu vorgesehen ist, eine Handwerkzeugmaschine mit Energie zu versorgen. Die Form der Leiterplatte 24c und die Wicklungsform der Leiterschleifen 60c sind einer senkrecht zur Wicklungsachse 46c stehenden Grundfläche einer Gehäusewand 86c der Gehäuseeinheit 84c angepasst und nutzen die Grundfläche zu mehr als 94% aus. Die Induktivladespulenvornchtung 10c ist zu einer drahtlosen Energieübertragung für einen Ladevorgang der Zelleneinheit 38c vorgesehen. Die Induktivladespulenvornchtung 10c ist zwischen der Zelleneinheit 38c und der Gehäusewand 86c der Gehäuseeinheit 84c angeordnet. Ausgehend von der Gehäusewand 86c in Richtung der Zelleneinheit 38c folgen zunächst die Spuleneinheit 12c, eine Kerneinheit 48c und eine Elektronikeinheit 36c. Die Elektronikeinheit 36c ist mittels eines Verbindungsleiters 68c mit der Zelleneinheit 38c verbunden und beinhaltet eine Ladeelektronik, die dazu vorgesehen ist, die Zelleneinheit 38c aufzuladen. Eine durch Ausnehmungen 54c, 56c der Elektronikeinheit 36c und der Kerneinheit 48c geführte Kontaktierungseinheit 52c (Figur 7) verbindet die Elektronikeinheit 36c und die Spuleneinheit 12c. Die Kontaktierungseinheit 52c weist einen Stecker 100c mit Anschlussstiften 98c auf, die durch Ausnehmungen 102c durch die Spuleneinheit 12c geführt sind und die Anschlussbereiche 96c kontaktieren. Eine Buchse 104c ragt in die Ausnehmung 54c der Elektronikeinheit 36c. In einem betriebsbereiten Zustand der Induktivladespulenvornchtung 10c ragt der Stecker 100c in die Buchse 104c. Stecker 100c und Buchse 104c bilden die Kontaktierungseinheit 52c. An der der Kerneinheit 48c zugewandten Seite der Elektronikeinheit 36c ist eine von einer leitenden Materialschicht 42c gebildete Abschirmeinheit 40c angeordnet, die eine Projektionsfläche 44c aufweist, die bei einer Projektion in Richtung der Wicklungsachse 46c der Spuleneinheit 12c die Elektronikeinheit 36c und die Zelleneinheit 38c überdeckt. Ein magnetisches Wechselfeld in dem Bereich der Spuleneinheit 12c wird von der Abschirmeinheit 40c zu einem Großteil in Richtung der Spuleneinheit 12c zurückgeworfen, so dass eine Feldstärke im Bereich der Zelleneinheit 38c und der Elektronikeinheit 36c reduziert ist.
Um die Zelleneinheit 38c aufzuladen, wird der Handwerkzeugakkupack 82c auf eine als Handwerkzeugakkuladevornchtung 88'c ausgebildete Handwerkzeugvorrichtung 58'c aufgesetzt, die eine analog aufgebaute Induktivladespulenvornchtung 10'c aufweist. Die Handwerkzeugakkuladevornchtung 88'c verfügt über eine Stromversorgung 70'c. Wird die Handwerkzeugakkuladevornchtung 88'c mit Strom versorgt, wird eine Spuleneinheit 12'c von einem hochfrequenten Wechselstrom von 100 kHz durchflössen, der von einer auf einer Elektronikeinheit 36'c angeordneten Ladeelektronik erzeugt wird. In der Spuleneinheit 12'c wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches von einer Kerneinheit 48'c gebün- delt, im Wesentlichen in Richtung der Induktivladespulenvornchtung 10c abgegeben und dort durch die Kerneinheit 48c im Bereich der Spuleneinheit 12c gebündelt wird. Die Kerneinheiten 48c und 48'c weisen zu diesem Zweck in ein Matrixmaterial eingegossene, von einem Ferritmaterial gebildete weichmagneti- sehe Kernelemente auf. In der Spuleneinheit 12c der Induktivladespulenvornchtung 10c wird ein Strom induziert, mit dem die Zelleneinheit 38c geladen werden kann. Leiterschleifen 60'c der Induktivladespulenvornchtung 10'c überdecken die Leiterschleifen 60c der Induktivladespulenvornchtung 10c vollständig, unabhängig von ihrer Orientierung um die Wicklungsachse 46c, indem eine kleinste Wick- lung der Leiterschleife 60'c in ihrem gesamten Umfang um eine Wicklungsachse
46'c einen kleinsten Radius aufweist, der kleiner ist als ein kleinster Radius der Leiterschleife 60c, und eine größte Wicklung der Leiterschleife 60'c in ihrem gesamten Umfang um die Wicklungsachse 46'c einen größten Radius aufweist, der größer ist als ein größter Radius der Leiterschleife 60c. Die Orientierung der In- duktivladespulenvorrichtung 10c um die Wicklungsachse 46c bezogen auf die Induktivladespulenvornchtung 10'c hat nur einen geringen Einfluss auf eine Energieübertragung.
Figur 8 zeigt Beispiele weiterer alternativer Wicklungsformen, die anstelle der ei- nem Quadrat angenäherten Wicklungsform der Spuleneinheit 12c eingesetzt werden können. Der Fachmann wird entsprechend einer Geometrie einer Gehäuseeinheit eine passende Wicklungsform auswählen. Figur 8-I zeigt eine Leiterschleife 60c' mit einer einem Rechteck angenäherte Wicklungsform. Figur 8-II zeigt eine Leiterschleife 60c" mit einer Wicklungsform, die zwei Halbkreisen mit zwei geraden Seitenkanten angenähert ist. Figur 8-III zeigt eine Leiterschleife
60c'" mit einer einem Oval angenäherten Wicklungsform. Figur 8-IV zeigt eine Leiterschleife 60c"" mit einer einem Trapez angenäherten Wicklungsform.
Figur 9 zeigt ein System mit zwei als Handwerkzeugmaschinenakku 82d und als Handwerkzeugakkuladevorrichtung 88'd mit in ihrem Inneren angeordneten, Spuleneinheiten 12d und 12'd aufweisenden Induktivladespulenvorrichtungen 10d und 10'd ausgebildeten Handwerkzeugvorrichtungen 58d und 58'd in einem vierten Ausführungsbeispiel. Die Handwerkzeugvorrichtungen 58d und 58'd unterscheiden sich vom dritten Ausführungsbeispiel insbesondere durch eine Ausrich- teeinheit 1 14d, die dazu vorgesehen ist, eine Spuleneinheit 12d der Induktivlade- spulenvorrichtung 10d in einer Orientierung um zumindest eine Achse 1 12d auszurichten. Der Handwerkzeugakkupack 82d weist Führungsrillen 120d auf, mit denen er zum Laden einer hier nicht näher dargestellten Zelleneinheit der Handwerkzeugvorrichtungen 58d in Führungsschienen 122'd der Handwerkzeugakku- ladevorrichtung 88'd eingeschoben wird. Die Führungsrillen 120d und die Führungsschienen 122'd bilden die Ausrichteeinheit 1 14d, die dazu vorgesehen ist, die Induktivladespulenvorrichtungen 10d und 10'd in einer Orientierung um die von Wicklungsachsen 46d und 46'd gebildete Achse 1 12d zueinander auszurichten. Die Ausrichteeinheit 1 14d legt ebenfalls die Orientierung des Handwerk- zeugakkupacks 82d bezüglich der Handwerkzeugakkuladevorrichtung 88'd um die weiteren rotativen Freiheitsgrade sowie zwei translatorische Freiheitsgrade fest. Die Spuleneinheiten 12d, 12'd weisen analog zum dritten Ausführungsbeispiel von Leiterschleifen 60d, 60'd gebildete Wicklungen 34d, 34'd sowie Elektronikeinheiten 36d, 36'd auf.
Figur 10 zeigt eine als Handwerkzeugakkupack 82e ausgebildete, eine Induktiv- ladespulenvorrichtung 10e aufweisende Handwerkzeugvorrichtung 58e in einem fünften Ausführungsbeispiel. Die Induktivladespulenvorrichtung 10e unterscheidet sich von der Induktivladespulenvorrichtung 10c des dritten Ausführungsbei- spiels insbesondere durch eine Spulenlagereinheit 1 10e, die dazu vorgesehen ist, die Induktivladespulenvorrichtung 10d mit einer Spuleneinheit 12e um eine als Wicklungsachse 46e von von Leiterschleifen 60e gebildeten Wicklungen 34e ausgebildete Achse 1 12e drehbar zu lagern. Die Induktivladespulenvorrichtung 10e weist ein Spulengehäuse 124e auf, in dem die Spuleneinheit 12e und eine Kerneinheit 48e angeordnet sind. Das Spulengehäuse 124e ist mit der Spulenlagereinheit 1 10e an einer Gehäuseeinheit 84e des Handwerkzeugakkupacks 82e um die Wicklungsachse 46e der Spuleneinheit 12e drehbar gelagert. Ein Verriegelungselement 126e dient einer Festlegung des Spulengehäuses 124e in einer Grundstellung. Am Handwerkzeugakkupack 82e ist eine Anzeigeeinheit 1 16e angeordnet, die einem Benutzer in einem Ladebetrieb eine Güte einer Ausrichtung der Spuleneinheit 12e um die Achse 1 12e signalisiert. Die Anzeigeeinheit 1 16e bildet damit eine Ausrichteeinheit 1 14e. Die Anzeigeeinheit 1 16e zeigt die Güte in Schritten zwischen 0% und 100% an. Der Benutzer kann das Verriegelungselement 126e entriegeln und das Spulengehäuse 124e so lange drehen, bis eine optimale Güte erreicht wird. Wird der Handwerkzeugakkupack 82e zum Be- trieb einer Handwerkzeugmaschine genutzt, zeigt die Anzeigeeinheit 1 16e dem Benutzer alternativ einen Ladezustand einer Zelleneinheit 38e des Handwerkzeugakkupacks 82e an.
Figur 1 1 zeigt eine Spuleneinheit 12f einer Induktivladespulenvorrichtung 10f in einem sechsten Ausführungsbeispiel. Die Spuleneinheit 12f wird von einer Leiterplatte 24f gebildet. Die Induktivladespulenvorrichtung 10f unterscheidet sich von der Induktivladespulenvorrichtung 10a des ersten Ausführungsbeispiels insbesondere dadurch, dass die Leiterplatte 24f einen mehrlagigen Aufbau mit zwei Trägerschichten 28f aufweist. Die Leiterplatte 24f weist drei an den Seiten 26f der Trägerschichten 28f angeordnete Leiterschleifen 60f auf. Zwei Leiterschleifen 60f sind auf Außenseiten 106f bildenden Seiten 26f der Trägerschichten 28f der Leiterplatte 24f angeordnet, eine dritte Leiterschleife 60f ist zwischen zwei Innenseiten 108f bildenden Seiten 26f der Trägerschichten 28f angeordnet. Die drei Leiterschleifen 60f werden von drei Leiterschichten 22f der Leiterplatte 24f gebildet. Zwei hier nicht näher dargestellte Durchführungen mit Verbindungsleitern verbinden die Leiterschleifen 60f. Ein Stecker 100f ist zu einer Kontaktierung der Spuleneinheit 12f wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel vorgesehen. Die Spuleneinheit 12f besitzt im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel eine größere Anzahl Leiterschleifen 60f und kann somit in Summe eine größere Anzahl Wicklungen 34f um eine Wicklungsachse 46f aufweisen. Die Spuleneinheit 12f wird in der Induktivladespulenvorrichtung 10f analog dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet.
Figur 12 zeigt weitere mögliche Hauptquerschnitte 16g'-g"' von Leitern 14g'-g"' weiterer, in diesem Beispiel nicht näher dargestellter Spuleneinheiten weiterer Induktivladespulenvorrichtungen. Die gezeigten Hauptquerschnitte 16g'-g"' können sinngemäß bei allen Ausführungsbeispielen zur Anwendung kommen. Die Hauptquerschnitte 16g'-g"' werden von Leiterbahnen 20g'-g"' einer Leiterplatte 24g'-g"' gebildet und weisen eine trapezförmige Gestalt auf, wobei eine Trapezbasis 90g'-g"' in Richtung einer Trägerschicht 28g'-g"' der Leiterplatte 24g'-g"' orientiert ist.
Figur 12-1 zeigt einen Leiter 14g', dessen Hauptquerschnitte 16g' in Richtung eines Radius um eine Wicklungsachse 46g' von Wicklungen 34g' in einem Abstand von Zwischenräumen 62g' getrennt angeordnet sind. Die Hauptquerschnitte 16g' sind entlang der Zwischenräume 62g' vollständig getrennt und zueinander elektrisch isoliert. Dies entspricht den im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel gezeigten Leitern 14a, 14b.
Figur 12-11 zeigt einen Leiter 14g", dessen Hauptquerschnitte 16g" im Gegensatz zu den Hauptquerschnitten 16g' berührend angeordnet sind. Die Hauptquerschnitte 16g' berühren sich jeweils an Außenkanten ihrer Trapezbasis 90g". Die Hauptquerschnitte 16g" lassen sich so besonders kompakt anordnen. In Richtung eines Radius um eine Wicklungsachse 46g" benachbarte Hauptquerschnitte 16g" weisen entlang von Wicklungen 34g" keine gemeinsamen Materialquerschnitte auf. Zwischen benachbarten Hauptquerschnitten 16g" finden daher keine oder nur geringe Stromflüsse statt. Der Leiter 14g" weist bei einem identischen Gesamtquerschnitt eine besonders kompakte Anordnung der Hauptquerschnitte 16g" auf.
Figur 12-111 zeigt einen Leiter 14g'", dessen trapezförmige Hauptquerschnitte 16g'" in Richtung eines Radius um eine Wicklungsachse 46g'" von Wicklungen 34g'" so nahe angeordnet sind, dass sie in einem Verbindungsbereich 92g'" an ihren Trapezbasen 90g'" miteinander verbunden sind. Aufgrund des Skin-Effekts, der hochfrequente Ströme an die Leiteroberfläche drängt, sind Stromflüsse zwischen den benachbarten Hauptquerschnitten 16g'" im Falle von hochfrequenten Strömen gering. Der Leiter 14g'" weist bei einem identischen Gesamtquerschnitt eine nochmals kompaktere Anordnung der Hauptquerschnitte 16g'" auf.

Claims

Ansprüche
1 . Induktivladespulenvorrichtung, insbesondere Handwerkzeuginduktivladespu- lenvorrichtung, mit wenigstens einer Spuleneinheit (12a-g, 12'c) mit zumindest einem Leiter (14a-g), dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (14a-f; 14g'; 14g"; 14g'") zumindest zwei Hauptquerschnitte (16a; 16c; 16g'; 16g"; 16g'") aufweist.
2. Induktivladespulenvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Hauptquerschnitte (16g") des zumindest einen Leiters (14g") sich berührend angeordnet sind und/oder benachbarte Hauptquerschnitte (16g'") des zumindest einen Leiters (14g'") miteinander verbunden sind.
3. Induktivladespulenvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Hauptquerschnitte (16a; 16c; 16g') des zumindest einen Leiters (14a-f, 14g') durch Isolatoren getrennt angeordnet sind.
4. Induktivladespulenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheit (12a-f) zumindest teilweise von Leiterbahnen (20a; 20c; 20g'; 20g"; 20g'") zumindest einer Leiterschicht (22a; 22c; 22f) einer Leiterplatte (24a; 24c; 24f; 24g'; 24g"; 24g'") gebildet ist.
5. Induktivladespulenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheit (12a-f) zumindest teilweise auf zwei Leiterschichten (22a; 22c; 22f) der Leiterplatte (24a; 24c; 24f; 24g'; 24g"; 24g'") angeordnet ist.
6. Induktivladespulenvorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (24a; 24c) zumindest eine Durchführung (30a; 30c) aufweist, durch die zumindest ein Verbindungsleiter (32a; 32c) der Spuleneinheit (12a; 12c) durchgeführt ist.
7. Induktivladespulenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in Summe ungerade Wicklungszahl zweier Leiterschleifen (60a; 60f; 60e).
Induktivladespulenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch in einer Dickenrichtung (94a; 94c) der Leiterplatte (14a; 14c) zumindest weitgehend deckungsgleich angeordnete Anschlussbereiche (96a; 96c) der Spuleneinheit (12a; 12c).
9. Induktivladespulenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Elektronikeinheit (36a, c) und/oder eine Kerneinheit (48a, c) und eine Kontaktierungseinheit (52a, c) zur Kontaktierung der Spuleneinheit (12a, c), wobei die Kontaktierungseinheit (52a, c) durch eine Ausnehmung (54a, c; 56a, c) der Elektronikeinheit (36a, c) und/oder der Kerneinheit (48a, c) geführt ist.
10. Induktivladespulenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheit (12c) zumindest eine Wicklung (34c) mit einer von einer Kreisform abweichenden Wicklungsform aufweist.
1 1 . Handwerkzeugvorrichtung mit einer Induktivladespulenvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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